JPH08225163A - 給紙ローラ及び給紙装置 - Google Patents

給紙ローラ及び給紙装置

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Publication number
JPH08225163A
JPH08225163A JP7029733A JP2973395A JPH08225163A JP H08225163 A JPH08225163 A JP H08225163A JP 7029733 A JP7029733 A JP 7029733A JP 2973395 A JP2973395 A JP 2973395A JP H08225163 A JPH08225163 A JP H08225163A
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JP
Japan
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groove
paper
roller
paper feed
sheet feeding
Prior art date
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Pending
Application number
JP7029733A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Yamazaki
博貴 山崎
Itsuo Tanuma
逸夫 田沼
Shinichi Toyosawa
真一 豊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、上記した従来より用いられている
給紙ローラ(フィードローラ、リバースローラ、ピック
アップローラ)の欠点を解消するもので、長期間の使用
中も偏摩耗を起こすこともなく、耐摩耗性に優れ、安定
した高い摩耗係数を発現することによって確実な給紙を
行える給紙ローラ及び該給紙ローラを搭載した給紙装置
を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の給紙ローラは、外周面に摩耗減衰用
の多数の溝及び搬送力保持のための、断面が非対称波形
形状をなす多数の溝山とを紙搬送方向と直角に形成し、
この溝の幅をW、深さをH、溝間隔をLとし、断面が非
対称波形をなす多数の溝山がこの溝山の間隔をP、溝底
から山頂までの水平距離をl、溝山の高さをtとする
と、0mm≦W≦0.1mm、0.5mm≦H≦2m
m、0.5mm≦L≦20mm、かつ、0.05mm≦
P≦2mm、−0.05≦l/P≦0.5、0.02m
m≦t≦0.5mmとなるように形成したものである。
またこの給紙装置はこのような給紙ローラを使用したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦を利用した給紙ロ
ーラ及びこのローラを使用した給紙装置に係り、更に詳
しくは特に複写機、レーザープリンター、ファクシミリ
等のOA機器における給紙装置において使用されるピッ
クアップローラ、フィードローラ、リバースローラ等の
給紙ローラ及び給紙装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機、プリンター等に搭載
される給紙装置はゴムローラの摩擦を利用した給紙機構
が用いられている。図15はこのような装置の例を示す
ものである。用紙トレイ上に積まれた用紙1の上にピッ
クアップローラ(給紙ローラ)2が圧接状態で備えら
れ、このピックアップローラ(給紙ローラ)2が回転し
て用紙1を送り出し、続いて設置されたフィードローラ
(給紙ローラ)3で更に用紙1を送り出し、用紙1が重
送された場合にはリバースローラ(給紙ローラ)4が反
給紙方向に回転して重送された用紙の下の用紙を停止さ
せる機構を有している。上記給紙機構に搭載される給紙
ローラ2〜4は高い摩擦係数を得るために高分子材料を
配材し、これにローラ外周面を研磨加工によって粗面化
し、確実な給紙を行おうとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような外周面を研磨加工によって粗面化した給紙ロー
ラ(フィードローラとリバースローラ、ピックアップロ
ーラ)の組み合わせでは、使用中にローラが用紙にこす
られることによるローラの摩耗が起こりやすく、また、
紙粉の付着によってローラの摩擦係数が変化して用紙搬
送力が低下したり、異常すべりによりローラの局部的な
摩耗(偏摩耗)が起こり用紙搬送が出来なくなることが
ある。
【0004】そこで、本発明は、上記した従来より用い
られている給紙ローラ(フィードローラ、リバースロー
ラ、ピックアップローラ)の欠点を解消するもので、長
期間の使用中も偏摩耗を起こすこともなく、耐摩耗性に
優れ、安定した高い摩耗係数を発現することによって確
実な給紙を行える給紙ローラ及び該給紙ローラを搭載し
た給紙装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の給紙ローラは、外周面に摩耗減衰用の多数
の溝及び搬送力保持のための、断面が非対称波形形状を
なす多数の溝山とを紙搬送方向と直角に形成し、この溝
の幅をW、深さをH、溝間隔をLとし、断面が非対称波
形をなす多数の溝山がこの溝山の間隔をP、溝底から山
頂までの水平距離をl、溝山の高さをtとすると 0mm≦W≦0.1mm 0.5mm≦H≦2mm 0.5mm≦L≦20mm かつ 0.05mm≦P≦2mm −0.05≦l/P≦0.5 0.02mm≦t≦0.5mm となるように形成したものである。またこの給紙装置は
このような給紙ローラを使用したものである。
【0006】
【作用】弾性体と剛体(紙を含む)との摩擦接触させる
と、弾性体表面で振動数が10Hzオーダーのスタティ
ック−スリップ振動と、スタティック−スリップ振動に
よって誘発される高周波微振動(500〜1000Hz
のオーダー)が発生する。この高周波微振動により弾性
体表面に最初のミクロクラックが発生し、ミクロクラッ
クは弾性体の摩耗面全体に広がっていく。発生したミク
ロクラックはスタティック−スリップ振動によって急速
に成長し、定常的なアブレージョンパターンになる。こ
のように周期的な模様であるアブレージョンパターンを
発生させ、成長させるのは周期的な外力すなわち弾性体
と剛体とが摩擦接触するときに発生する弾性体固有の2
種類の振動であり、これらの振動は表面波となって弾性
体の接触面全体をおおう。このような表面波は接触面に
所定の溝を多数形成することで減衰させることが出来る
ので耐摩耗性向上、耐偏摩耗性向上が図れる。
【0007】しかしながらそれでも、摩耗によって給紙
ローラ(ゴム)は確実に摩耗していくために接触面(摩
擦面)の状態も使用初期と使用経過時とでは変化し、そ
こで発現する摩擦係数も摩耗の進行によって変わってし
まう。従って、研磨加工によって高い摩擦係数を発現す
る接触面を形成しても、その高い摩耗係数を発現するの
は初期だけで使用経過によって接触面状態(形状)が変
化し、発現する摩擦係数も変化(通常は低下)してしま
う。これは摩耗という現象が極めて複雑で使用時に摩耗
によって接触面に形成される接触面状態(形状)の予測
がきわめて困難なためによる。
【0008】弾性体と剛体(紙を含む)との摩擦接触に
より発生したミクロクラックは急速に成長し定常的なア
ブレージョンパターンになるか、周期的な波形模様であ
るアブレージョンパターンが摩擦条件によってその周期
的なピッチ間隔及び深さが決定されるため一定の摩擦条
件下(使用条件下)では、初期の摩擦面形状がどんなも
のであってもいずれはこの摩擦条件によって決定された
アブレージョンパターン形状になる。つまり初期の摩擦
係数は初期の摩擦面形状によって発現されるが、摩耗の
進行とともに新たにアブレージョンパターンが形成され
ると、ここで発現される摩擦係数は、形成されたアブレ
ージョンパターンによることになり初期の摩擦係数とは
変化してしまう。従って、使用時に形成されるこのアブ
レージョンパターン形状を予め摩擦面に与えておけば、
使用初期から使用経過時、使用末期に至るどの過程でも
常に同じ摩擦面形状を保持出来るため、安定した摩擦係
数を発現出来る。そして、使用時に形成されるアブレー
ジョンパターン形状は給紙ローラを構成するゴム材料の
耐摩耗性及び使用時にローラにかかる負荷の大きさによ
り決定され、摩擦を利用した給紙機構に基づく給紙装置
での使用条件下では前述記載の形状及び寸法内のアブレ
ージョンパターンが形成される。
【0009】
【実施例】以下にこの発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。
【0010】図1、2は本発明に係る給紙ローラ5の一
実施例を示したものであってこの給紙ローラ5は、外周
面に紙搬送方向と直交する多数の溝6を有し、更に加え
て紙搬送方向と直交する多数の溝山7とからなる。
【0011】図3〜図9はローラの径方向に沿って切断
し、水平方向に延ばした図であり、溝山7の山頂8と溝
底9とを示し、隣合う溝底9間の間隔、すなわち溝山7
の間隔(溝山7の底辺長さ)をPとし、溝底9から山頂
8までの水平距離をlとし、溝山7の高さ、すなわち溝
底9から山頂8までの高さをt、更に溝6の幅をW、深
さをH、溝間隔をLとした。弾性体と剛体との繰り返し
摩擦により弾性体が摩耗して摩擦面に形成されるアブレ
ージョンパターンは図3〜図9に示される断面形状をな
す。溝山P、溝底9から山頂8までの水平距離l、溝山
7の高さtは弾性体の材料の耐摩耗性及びローラとして
使用される条件によってその最適寸法が異なるが、給紙
ローラ5としての一般的な使用条件下では、0.05m
m≦P≦2mm、−0.05≦l/P≦0.5、0.0
2mm≦t≦0.5mmが好適である。
【0012】摩擦を利用した給紙ローラ5では、安定し
た給紙、搬送性能の確保のために摩擦係数発現性の安定
性のみならず、対摩耗性の向上による寿命の向上も不可
欠の要素であり、本発明の給紙ローラ5はローラ外周面
に形成された溝6が、摩耗を引き起こす表面波を遮断し
振動を減衰させることが出来るので耐摩耗性向上が図れ
る。
【0013】溝幅Wが大き過ぎると剛体(紙)との接触
面積の低下及び表面の横剛性の低下から摩擦係数が小さ
くなるばかりか、異常な振動を誘発したり、異常な破壊
をもたらす。この溝幅Wは0mm≦W≦0.1mmが好
適である。溝深さHは、一般的には深くなるほど摩耗減
衰効果が大きいが給紙ローラ5の破壊をもたらし易くな
る。従って溝深さHは0.5mm≦H≦2mmが好適で
ある。溝間隔Lは、小さくなり過ぎると給紙ローラ5の
表面の横剛性を小さくし、摩擦係数の低下や異常な破壊
を引き起こし、大きくなり過ぎると溝6を形成した減衰
性の効果がなくなる。従って、溝間隔Lは0.5mm≦
L≦20mmが好適である。
【0014】図3に示す実施例は溝6の底10を側面に
対して直角な平面を形成している。図4に示す実施例は
溝6の底11を半径Rの曲面に形成した。半径Rと溝幅
Wとの関係は2R≧Wであることが望ましい。平面の底
10よりも曲面の底11の方がクラックが発生しにく
い。図5に示す実施例も図4と同様に底11を曲面に形
成し2R>Wとしたものである。図6〜図14に示す実
施例は、ローラの摩擦面に形成される溝山の断面形状を
三角形、台形としたものである。給紙ローラ5として用
いられる弾性材料は、一般の加硫ゴム、未加硫ゴム、熱
可塑性ゴム等の高分子材料等である。発明の主旨から
も、耐摩耗性に優れた弾性材料を選ぶことが望ましい。
【0015】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を
更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない
限り以下の実施例に限定されるものではない。表1に示
す形状の給紙ロールを作製し、各々その特性を調べ、更
にこれら給紙ロールを給紙装置15に搭載してその特性
を調べた。また、ここで用いた弾性体の材料であるゴム
組成物は、予めEPDMゴム(デュポン社製 NORDEL 1
040 )100重量部にパラフィン系オイル(日本サン石
油社製 サンパー2280)を80重量部をブラベンダーに
て混合して調整した(50℃、50rpm)。このゴム
組成物を160℃、30分間加硫・硬化させて、給紙ロ
ーラを製造したものである。
【0016】
【表1】
【0017】(実施例1)実施例1では、溝6及び非対
称波形形状をなす溝山7を金型転写によって作成した給
紙ローラ5を用いて試験した結果である。
【0018】(実施例2、3)実施例2、3は溝山7を
金型転写によって形成した後で、溝6をナイフカット等
の研削加工により作成した給紙ローラ5を用いて試験し
た結果であり、実施例3は、実施例1に比べ溝の幅Wが
小さいので摩擦係数は大きいが摩耗が悪くなっている。
【0019】(実施例4)実施例4は溝6をナイフカッ
トで付与した後に研磨加工によってローラ表面に所定の
断面が非対称波形形状をなす溝山7に形成して作成した
給紙ローラ5を用いて試験した結果である。初期表面形
態としてローラに付与した非対称波形形状と100,0
00枚通紙後にローラが摩耗して形成されるアブレージ
ョンパターン形状に基づくローラ表面形態とが合致して
いることから、通紙初期から100,000枚通紙後に
至るまで摩耗係数が安定しており、紙詰まりの発生もな
く良好な通紙が行えた。
【0020】(比較例1〜6)比較例1は溝6のみで、
溝山7は形成しないで作成した給紙ローラを用いて、比
較例2は溝山7を付与した後に通紙後に形成されるアブ
レージョンパターン形状を考えずに初期摩擦係数を高く
することを目的としてローラ表面を従来研磨によって粗
面化した給紙ローラを用いて試験した結果である。初期
表面状態と100,000枚通紙後にローラが摩耗して
形成されるアブレージョンパターン形状とは、そのロー
ラ表面状態が異なることから、摩擦係数の低下が見ら
れ、紙詰まりの発生も見られた。
【0021】比較例4は、溝6及び溝山7を金型転写に
より付与した給紙ローラを用いたが、溝6の溝深さHが
大き過ぎたため摩擦係数も小さく、異常な破損を引き起
こし、100,000枚通紙を完了出来なかった。
【0022】比較例3、比較例5は、溝6は形成しない
で溝山7のみを、所定の断面が非対称波形形状をなすよ
うに研磨加工に付与した場合と、形状を考慮せずに、初
期摩擦係数を高くすることを目的として従来研磨によっ
てローラ表面を粗面化した場合である。また、比較例6
はローラ表面に何の加工も施されていない、いわゆるツ
ルツルの状態の給紙ローラ5を用いて試験した結果であ
る。比較例3では、摩擦係数は安定しているが溝がない
ため、摩耗量は溝6のある実施例1〜4に比べて大き
く、比較例5、6も溝6がないため摩耗量が大きく、溝
山7も所定形状でないため摩擦係数の低下があり、紙詰
まりも多発し良好な通紙が行えなかった。
【0023】このように、実施例の給紙ロール5は、通
紙初期から末期まで常に一定のローラ表面形態をとるた
め、摩擦係数の安定性に優れ、紙詰まり等のトラブルを
起こさない安定した通紙が行え、加えて、溝を形成した
効果(減衰性)による耐摩耗性向上の結果、長期間の寿
命を有する優れたローラであることが認められる。ま
た、このような結果は給紙ローラ5を構成する弾性体の
構造面から発揮されるものである。弾性体材料として、
耐摩耗性に優れたものを選択することにより、この効果
発現の寿命が長くなる。更に、給紙ローラ5は主として
普通紙を給紙・搬送するためのものであるが、シート上
のフィルム等の給配・搬送に対しても応用出来るのは言
うまでもない。
【0024】この発明のローラは、表面に研削研磨によ
るアブレージョンパターンを与えたり、又は、予め金型
表面に特殊なパターンを彫り込み、これをローラ表面に
転写することによってローラ表面にパターンを作る等に
より製造される。また、ローラの回転方向は図3に示す
方向とは逆方向で合ってもよい。
【0025】更に、図10〜図14に示すように溝底9
が平坦な溝山7であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の給紙ローラ
によれば、ローラ表面(摩擦面)にローラ使用時の摩耗
によって形成されるアブレージョンパターンと類似形状
の断面が非対称波形形状をなす所定の溝山を紙搬送方向
と直角に予め形成しておくことで、更に振動減衰用の溝
も紙搬送方向と直交するように予め形成しておくこと
で、使用初期から使用末期まで接触面状態を一定に保ち
摩擦係数安定化を図り安定した給紙を長期に亘って行う
ことが出来る。
【0027】本発明の給紙ローラ及び給紙装置は複写
機、プリンター等のOA機器をはじめ、給紙機構を有す
るあらゆる装置の給紙ローラ、給紙装置として有効に使
用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】給紙ローラの斜視図。
【図2】図1のA部分の拡大図。
【図3】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図4】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図5】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図6】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図7】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図8】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図9】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延ば
した拡大図。
【図10】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延
ばした拡大図。
【図11】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延
ばした拡大図。
【図12】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延
ばした拡大図。
【図13】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延
ばした拡大図。
【図14】ロールの径方向に沿って切断し水平方向に延
ばした拡大図。
【図15】従来の給紙機構を示す図。
【符号の説明】
1 用紙(剛性) 2 ピックアップローラ(給紙ローラ) 3 フィードローラ(給紙ローラ) 4 リバースローラ(給紙ローラ) 5 給紙ローラ 6 溝 7 溝山 8 山頂 9 溝底 10 溝6の底(平面) 11 溝6の底(局面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/00 108 H04N 1/00 108C

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給紙機構を有する装置に搭載される各種
    の給紙ローラにおける該ローラ外周面層が高分子材料か
    らなり、用紙に接触する外周面に摩耗減衰用の多数の溝
    及び搬送力保持のための、断面が非対称波形形状をなす
    多数の溝山とを紙搬送方向と直角に形成したことを特徴
    とする給紙ローラであって、 外周面に形成された多数の溝が、この溝の幅をW、深さ
    をH、溝間隔をLとしたとき 0mm≦W≦0.1mm 0.5mm≦H≦2mm 0.5mm≦L≦20mm となるように形成され、 外周面に形成された断面が非対称波形形状をなす多数の
    溝山がこの溝山の間隔をP、溝底から山頂までの水平距
    離をl、溝山の高さをtとすると 0.05mm≦P≦2mm −0.05≦l/P≦0.5 0.02mm≦t≦0.5mm となるように形成したことを特徴とする給紙ローラ。
  2. 【請求項2】 上記給紙ローラが、外周面の溝及び断面
    が非対称波形形状をなす溝山を予め金型に施した形状を
    転写する方法で付与した請求項1記載の給紙ローラ。
  3. 【請求項3】 上記給紙ローラが、断面の非対称波形形
    状をなす溝山を表面研磨加工により付加した後に、研削
    加工により外周面に多数の溝を形成したことを特徴とす
    る請求項1記載の給紙ローラ。
  4. 【請求項4】 上記給紙ローラが、外周面に多数の溝を
    形成した後に、断面が非対称波形形状をなす溝山を表面
    研磨加工により付加したことを特徴とする請求項1記載
    の給紙ローラ。
  5. 【請求項5】 給紙ローラが複数設けられ、摩擦により
    用紙を給紙する給紙装置において、複数のローラの少な
    くとも1つを請求項1乃至4のいずれかに記載の前記給
    紙ローラとしたことを特徴とする給紙装置。
  6. 【請求項6】 給紙ローラが複数設けられ、摩擦により
    用紙を給紙する給紙装置において、用紙の片面を複写し
    た後、用紙のもう一方の面を複写するために用紙を給紙
    する複数の給紙ローラの少なくとも1つを請求項1乃至
    4のいずれかに記載の前記給紙ローラとしたことを特徴
    とする給紙装置。
JP7029733A 1995-02-17 1995-02-17 給紙ローラ及び給紙装置 Pending JPH08225163A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010222064A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Toshiba Corp 紙葉類搬送装置
JP2012171337A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Toshiba Tec Corp プリンタおよび緩衝機構

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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031224